Исследовательская работа студентов как инструмент инновационной деятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследовательская работа студентов как инструмент инновационной деятельности

Селютина Л.Ф.

канд. техн. наук, доцент

Петрозаводский государственный университет

Исследовательская работа студентов - одно из основных направлений в процессе обучения, которое способствует развитию профессиональных качеств обучающихся. Исследовательская работа в ВУЗе достаточна разнообразна по своему содержанию и направлениям, формам и методам [2].

В настоящей статье приведены примеры исследовательской работы студентов, отвечающих актуальным задачам строительной отрасли и выполняемых студентами во вне учебное время.

Реконструкция зданий. При проектировании надстраиваемого здания выполнены: испытания кирпича и раствора; анализ данных о фактической прочности материалов; определение конструктивной схемы здания, вариантное проектирование конструкций железобетонного пояса. Учитывая реальные условия объекта реконструкции, разработана программа расчета железобетонных поясов, перемычек, рандбалок. Программа расчета поясов разработана по методике проф. Жемочкина [1]. С помощью программы проведены исследования факторов, влияющих на напряженное состояние железобетонных поясов; изучено влияние свойств материалов, геометрических размеров сечения пояса на напряженное состояние конструкции. Достоинством расчетов по данной программе является то, что монолитный пояс может быть любого очертания в плане. При этом использован прием определения жесткости конструкции на участке изменения оси пояса с помощью программы SCAD.

Исследования дощатых треугольных ферм.

Дощатые фермы на металлических зубчатых пластинах (МЗП) являются одними из эффективных современных конструкций.

Разработанная программа на языке программирования Delphi 7.0 позволяет определять усилия в стержнях от расчетных и нормативных нагрузок; перемещения узлов фермы; сравнивать значения прогибов с предельными, определять расход древесины на ферму; выполнять исследования различных типов ферм треугольного очертания с податливыми соединениями, решать задачи проектирования ферм минимальной материалоемкости, учитывать условия размещения металлических зубчатых пластин, длину пиломатериалов, получать необходимые данные для последующего расчета узлов конструкций (определение площади МЗП), выводить результаты расчета в форме протокола с отображением расчетной и деформированной схем фермы.

В нижнем и верхних поясах предусмотрено выполнение стыков.

В интерфейсе программы реализован выбор 12 видов решеток; схемы загружений снеговой нагрузкой приняты по СНиП «Нагрузки и воздействия». Пользователь может задавать различные значения податливости соединений, выбирать условия эксплуатации конструкции, характеристики элементов фермы, назначать места соединений досок поясов в соответствии с длиной пиломатериалов. Программа определяет перемещения узлов по формуле Мора [3].

Выполненные исследования позволяют расширить представление о работе сквозных дощатых конструкций и наметить направления дальнейших теоретических и экспериментальных исследований ферм с податливыми соединениями, а также уточнить область их применения.

Программа может применяться при экспериментальных исследованиях дощатых ферм на МЗП, в том числе при вариантном проектировании конструкций, альтернативно по отношению к обычно используемым.

Испытание современных железобетонных конструкций является следующим направлением исследовательской работы студентов [5].

Предприятия Республики Карелия используют современные технологии производства многопустотных железобетонных плит перекрытий: THK-SYSTEMS (ООО «Бетокон») [4]; «ЕLEMATIC» (ООО «Стройиндустрия КСМ»). Высокая активность студентов-участников проекта объясняется следующими причинами:

1. Известными эффективными показателями плит перекрытий безопалубочного формования: снижение расхода цемента (до 10%), арматурной стали (до 30%), уменьшение трудоемкости изготовления плит (до 50%). Суммарное снижение энергозатрат составляет 20 - 50% (за счет уменьшения издержек на прогрев при термообработке, отсутствия энергозатрат на операции по перемещению форм). Достоинства таких конструкций: долговечность, гибкость, экономичность, универсальность их применения в каркасном, крупнопанельном, сборно-монолитном, кирпичном и мелкоблочном домостроении.

2. Возможностью участвовать в решении сложных производственных задач, связанных с особенностями плит: отсутствием закладных деталей, строповочных петель, поперечной арматуры, горизонтальных сеток в поперечном направлении, косвенного армирования в торцах плит. Все эти особенности учитываются при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций.

3. Возможностью ознакомления с новыми методиками расчетов строительных конструкций (изучение Eurocode, сравнение с отечественными строительными нормами и правилами).

4. Испытания строительных конструкций проводятся на базе современных строительных предприятий республики Карелия и выполняются в тесном взаимодействии студенческих групп и опытных специалистов предприятий. исследовательский обучение студент

6. На предприятиях студенты могут познакомиться с современными приборами и оборудованием, приобрести опыт измерений с использованием этих приборов.

При испытаниях конструкций студенты знакомятся с технологией изготовления железобетонных плит безопалубочного формования.

Студенты приобретают знания и умения ставить эксперименты, обрабатывать и обобщать результаты, систематизировать их.

Примером исследовательской работы студентов в изучении новых технологий и новых конструкционных материалов являются испытания железобетонных балок, Выполнены и испытаны 2 серии образцов, геометрические характеристики, материалы и армирование которых одинаковы. Растянутая зона балок второй серии усилена композитным материалом (углепластиком).

Достоинствами технологии усиления углепластиками являются незначительный вес конструкции усиления, высокая коррозионная стойкость композитных материалов; простая технология усиления; выполнение работ без сложных подмостей и грузоподъемного оборудования в течение непродолжительного времени.

Испытания показали, что при использовании углепластика увеличивается несущая способность, момент трещинообразования, уменьшаются прогибы железобетонных балок.

Для выполнения таких исследований руководитель научной работы формирует студенческие исследовательские группы.

Студенты участвуют в подготовке программы испытаний, испытаниях конструкций, обработке результатов, анализе полученных результатов и составлении отчетов. Со студентами обсуждаются предполагаемые этапы исследования (постановка проблемы, изучение теории, сбор материалов, подбор методик исследования, анализ и обобщение, подведение итогов).

У студентов развиваются умения проводить теоретическо-экспериментальные исследования, представлять результаты исследовательской работы в виде научной статьи, творческого оформления результатов исследования (создание видеофильмов).

При выполнении исследований студенты показали умения использования современных методов исследований и осуществления их анализа, умения быстро осваивать новые приборы, оборудование, умение самостоятельно работать с научной литературой, работать в коллективе.

Представленные примеры показывают, что единство учебного и научного процессов способствует повышению качества подготовки специалистов, усилению связи науки с производством.

Список литературы

1. Жемочкин Б.Н. Расчет рандбалок и перемычек. Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам.

2. Петрова С.Н. Научно-исследовательская деятельность студентов как фактор повышения качества подготовки специалистов//Молодой ученый.-2011-№10.Т.2.-С.173-175.-URL.https: moluch.ru//archive/3372/(дата обращения: 03.01.2019)

3. Селютина, Л.Ф. Исследования дощатых ферм с податливыми соединениями/ Л.Ф. Селютина, В.В. Корнилов //Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Сер.: Естественные и технические науки. 2009. - №7 (101). - С. 26-30.

4. TARTU MAJA. BENOONTOOTED. Предварительно напряженные панели ТАМ. 02/2010.

5. Селютина Л.Ф. Опыт проектирования и испытания плит перекрытий безопалубочного формования. «Строительство-2007». Материалы международной научно-практической конференции. Институт промышленного и гражданского строительства. Ростов-на-Дону. 2007. С. 35-36.

6. Селютина Л.Ф. Результаты исследования ресурсосберегающих конструкций. Ресурсосберегающие технологии. Материалы и конструкции. Материалы научно-практической конференции. Петрозаводск, издательство ПетрГУ, 2013, с. 152-157.

Размещено на Allbest.ru